综放工作面防灭火技术措施及安全管理

发表时间:2020/9/3   来源:《科学与技术》2020年3月9期   作者:付茂殿 王文钊
[导读] 在实际煤矿运营过程中,煤炭自然发火是主要灾害,一旦火灾发生,
        摘要:在实际煤矿运营过程中,煤炭自然发火是主要灾害,一旦火灾发生,必然会对煤矿的正常生产带来较大的影响,因此在煤矿实际生产作业过程中,需要加强防灭火工作,这不仅是煤矿安全生产的重要保障,同时也是煤矿得以持续发展的关键所在。基于此,以下对综放工作面防灭火技术措施及安全管理进行了探讨,以供参考。
        关键词:综放工作面;防灭火技术措施;安全管理
引言
        《煤矿安全规程》规定厚煤层综采工作面煤炭回收率不得低于93%,但在生产实际中,受地质条件及回采工艺制约,采用综放开采的厚及特厚煤层工作面煤炭回收率往往低于90%,有超过10%的煤炭遗留在采空区内无法回收,而且综放开采所形成的采场空间更大,采空区漏风通道多更难控制,而采空区遗煤又多呈松散堆积状态,这些条件形成了煤炭自然发火的温床,给煤矿的防灭火工作造成较大的困难和压力。
1自燃原因
        该综放作业面中存在自然隐患之后,采空区会存在较多的漏煤,并且两个回采顺槽的采空区中存在一定的漏风问题,加快了煤层的自燃。在采空区的深部隐藏有火源,其自燃期较长,当井下存在明火的时候,其附近已经聚集了较多的热量,如果不对其进行有效的处理,其自燃性将会越来越高。根据井内的实际状况,尽管明火已经被扑灭,但是自然发火的隐患问题尚未得到解决。如果采空区高温点没有得到有效的控制与处理,作业面再次投入生产的时候,其恢复期较长,依旧存在复燃的问题。
2存在的典型问题
        1)矿井煤层自然发火倾向性鉴定报告过期、未做自然发火标志性气体和临界值测定,造成不能准确认识所开采煤层的自然发火特性,导致采取的防火措施没有针对性。2)工作面在特殊时期推进缓慢,给采空区遗煤氧化蓄热提供了有利条件,形成严重的自然发火隐患,特殊时期包括:工作面过地质构造、设备故障更换、末采铺网支护等期间。3)矿井注氮系统日常管理不到位,如制氮机输出氮气浓度不达标,低于97%的要求,注氮管路系统不健全造成系统不能充分发挥作用等。部分资源整合矿井还存在注氮系统建设工作进展缓慢,对矿井防火工作形成很大压力。4)矿井对新型高分子材料应用广泛但缺乏管控,该问题属于新型问题,一直以来不受关注,直至2019年山东梁宝寺煤矿3306胶带巷掘进过断层期间采用高分子材料对高冒区充填后引发自燃,造成掘进工作面11人被困的事故,才引起关注。该事故暴露出在高分子材料使用过程中管控不到位,缺乏诸如测量灌注点温度、规范材料配比、预防煤体蓄热等措施。5)矿井通风技术管理人员观念陈旧,缺乏对新型防灭火技术的学习与应用,对均压通风技术依赖性太强,试图依靠均压系统解决所有影响工作面回采的外部不利因素。6)矿井防灭火措施的实际配备情况与矿井设计要求的不符,如某矿防灭火设计要求采用3种综合防灭火治理措施,而实际上只采用注氮一种防灭火措施。
3综放工作面防灭火技术措施
        3.1终采和回撤期间的防灭火措施
        1)增强洒水。作业面应当延长至停采线50m之后,及时有效地处理两顺槽端部的遗煤,充分润湿粉碎煤体,减小煤体的氧化速率。2)强化观测。在进行停采及撤架的过程中,应当对作业面及采空区进行严格检测,并及时校正CO与温度传感器,保证灵敏度及可靠性。3)适当调节风量。停采之后,应当对风量进行适当的调整,使其维持在800m3/min左右,随着支架回撤,在成为掩护架之后,作业面应当采取轨道顺槽局部供风,利用Φ800mm风筒联接至回撤部位。4)设置感温光缆。在两顺槽及停采线的切眼部位安装感温光缆,以实时监测温度变化。5)注入凝胶。在回撤支架的过程中,作业面顶板塌落之后应立即注入凝胶,及时处理遗煤。6)筑造密闭墙。作业面在采取局扇供风之后,需要永久封闭运输顺槽部位的防火门。一旦完成回撤,则需要立即永久封闭上顺槽处的防火门。


        3.2顺利回采期间
        系统经过初采阶段的磨合后,工作面推进速度会有所提升,采放过程中各个环节实现了合理衔接,而且遗留在采空区内的浮煤数量也相对减少,缩小了采空区自燃带过渡。因此在工作面顺利回采阶段,需要做好规律性指标气体的检测,同时还要将废弃的压风和静压水管预埋在采空区内,并将其作为注氮和灌浆的管路,有序的向采空区内注氮和灌浆,达到阻燃和降温的效果。
        3.3技术先行
        技术先行,就是要做到“工作有技术依据、实施有技术方案、难题有技术研究”。矿井必须对所开采煤层的自然发火倾向性、自然发火标志性气体及临界值进行鉴定,使防灭火工作能做到心中有数、有的放矢。根据矿井自身实际情况,科学合理制定采煤工作面“一面一策”专项防火技术措施,不能只寄希望于一种措施,也不能面面俱到但毫无重点,必须要做到措施合理有效、针对性强、可操作,同时还要加强研发,例如试验用地面钻井抽放替代均压系统,以规避均压系统的缺陷。
4加强综放工作面开展防灭火安全管理的建议
        4.1应抓好工作面设计环节
        在具体针对综放工作面进行设计时,具体要依据工作面所处的地质条件,针对巷道进行合理布置。同时还要根据具体的工作环境,积极采取多种综合防灭火措施,并制定具有针对性的方案,确保方案能够得到有效落实。
        4.2全面做好综合防尘
        首先,铺设防尘管路系统。根据井巷布置洒水管路,管路沿副井铺设,经轨道石门、集中轨道巷、集中皮带巷,盘区皮带巷、盘区轨道巷进入8208综采工作面上、下巷,供沿途用水点,工作面防尘洒水及煤层注水用,所有巷道每隔50m安设一个三通阀门。其次,设置水幕与喷雾设施。8208综采工作面在进风巷2208巷安装三道净化水幕,第一道固定安装在距2208巷口10-15m处,中部安装一道,另一道安装在距工作面50m处;5208巷安装二道净化水幕,第一道固定安装在距回风绕道口10-15m处,另一道安装在距工作面50m处,随工作面的推进而移动,水幕做到开机开水,关机关水。净化水幕覆盖巷道全断面,确保正常使用。第三,设置隔爆水棚。在2208巷和5208巷各安装两组隔爆水棚:距巷口100-170m范围内安装一组固定隔爆水棚;距工作面60~200m范围内安装一组隔爆水棚,随工作面推进及时拆移。
        4.3应大力做好职工的安全防火思想教育
        在煤矿防灭火工作中,人是最为主要的因素,这就需要在日常工作中加强职工安全防火思想教育,使职工在思想上对安全防火有一个正确的认识,努力提高其工作的责任心和自身的综合素质,这样才能够严格根据技术措施规定的内容做好防灭火工作。而且职工通过全面提高自身的职业素质,也能够确保技术措施内容的正确执行。
结束语
        在当前煤矿日常生产作业过程中,需要在不断实践和探索过程中提升防灭火技术水平,确保防灭火技术措施能够获得良好的执行效果。而且在具体操作过程中,还要根据实际情况对综放工作面防灭火技术措施内容进行更新,从而保证综放工作面能够稳定、高效和安全的运行,进一步确保煤矿生产的安全。
参考文献
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